WO2014050348A1 - 振動センサユニット - Google Patents

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WO2014050348A1
WO2014050348A1 PCT/JP2013/072004 JP2013072004W WO2014050348A1 WO 2014050348 A1 WO2014050348 A1 WO 2014050348A1 JP 2013072004 W JP2013072004 W JP 2013072004W WO 2014050348 A1 WO2014050348 A1 WO 2014050348A1
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WO
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vibration sensor
sensor unit
housing
power
control unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/072004
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐々木　康弘
尚武 高橋
茂樹 篠田
純一郎 又賀
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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Priority to EP13842963.4A priority patent/EP2902754A4/en
Priority to US14/431,817 priority patent/US20150236610A1/en
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
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    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
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    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
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    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture

Definitions

  • the present invention relates to a vibration sensor unit suitable for detecting water leaks in waterworks networks, detecting gas leaks in gas pipes, detecting leaks in various pipes in chemical plants, and diagnosing deterioration of structures such as buildings and bridges.
  • Diagnostic techniques using various sensors have been proposed and put into practical use. For example, for fluid leakage diagnosis due to deterioration or destruction of piping such as water pipes, a method of detecting vibrations transmitted through piping caused by fluid leakage with a vibration sensor unit is generally performed (Patent Documents 1 and 2). . Since piping is buried underground or installed in a high-rise building, the method of installing a vibration sensor unit for a long period of time and inspecting by wireless communication is more efficient than manual inspection. Increase.
  • Patent Document 3 describes that a vibration detection device has a vibration generator and operates the vibration detection device using electric power generated by the vibration generator.
  • Patent Document 4 discloses a sensor node chip having an AC current generator that generates electric power in response to external vibration, and a storage circuit that accumulates electric charges generated by the AC current generator and supplies power to a sensor element signal detection circuit. Is described.
  • Patent Document 5 describes a sensor unit in which a sensor is provided in a sealed casing.
  • Patent Document 6 describes a temperature detection device in which a surface treatment layer having good corrosion resistance and electrical insulation is provided on the outer surface of a metal case.
  • a cathodic protection method using a galvanic anode method and an external power supply method is known as a technique for preventing corrosion of the hull.
  • Vibration sensor units need to be installed for a long period of time for inspection of fluid leaks in piping and deterioration of structures such as buildings and bridges. For this reason, the vibration sensor unit is required to have environmental durability that can be used for a long period of time.
  • a high-strength metal material that is easy to maintain its shape due to impact force generated by outdoor work is used for the housing of the vibration sensor unit.
  • electrochemical action occurs due to the attachment of foreign matter such as water droplets from the rain, sand dust, wind dust, etc., and the elution of the material of the housing proceeds.
  • the penetration of foreign materials into the housing progresses due to the formation of holes due to corrosion.
  • it is not suitable for long-term installation because of the failure of the product and the durability is lowered.
  • the galvanic anode cathodic protection method is to attach another metal which is electrochemically base as a sacrificial electrode, thereby eluting the sacrificial electrode and preventing corrosion of the metal.
  • components that elute from the sacrificial electrode cause electrical problems such as a short circuit of an electrical contact. For this reason, it is difficult to apply the galvanic anode cathodic protection method to the vibration sensor unit.
  • the external power source cathode method is a technology that prevents corrosion by forcing a current to flow through a metal and maintaining its potential, but requires a large amount of power for its action. It is difficult to apply an external power source cathode method that requires a large amount of power to vibration sensor units that require low power operation for long-term installation.
  • An object of the present invention is to provide a vibration sensor unit capable of long-term installation and operation.
  • the present invention includes a metal housing, A vibration sensor disposed in the housing; Battery, A control unit; An antenna for wireless communication; Have The control unit provides a vibration sensor unit that applies electric power supplied from the battery to the casing to apply electric charge to the casing and controls the amount of electric power applied to the casing. .
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vibration sensor unit 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the vibration sensor unit 100.
  • the housing 11 is indicated by a one-dot chain line.
  • FIG. 3 is a time chart showing an example of the operation of the vibration sensor unit 100.
  • the vibration sensor unit 100 includes a metal casing 11, a vibration sensor 12, a battery 15 as a power source, and a control unit 13.
  • the control unit 13 applies electric power supplied from the battery 15 to the housing 11 to give a charge to the housing, and controls the amount of power applied to the housing 11.
  • the vibration sensor 12, the battery 15, and the control unit 13 are disposed in the housing 11. Details will be described below.
  • the housing 11 is hermetically sealed to block the internal space of the housing 11 from the outside air. That is, the internal space of the housing 11 is a sealed space.
  • the vibration sensor unit 100 further includes an antenna 14 for performing wireless communication with an external device of the vibration sensor unit 100.
  • the antenna 14 is externally attached to the housing 11, for example.
  • the antenna 14 is electrically connected to the control unit 13 through the wall surface of the housing 11 and performs wireless communication with the outside under the control of the control unit 13.
  • the vibration sensor 12 detects the vibration when the vibration sensor unit 100 vibrates.
  • the detection result by the vibration sensor 12 is input to the control unit 13.
  • the control unit 13 transmits the detection result by the vibration sensor 12 to an external device via the antenna 14.
  • the vibration sensor 12 includes a piezoelectric element, converts the mechanical vibration of the vibration sensor unit 100 into an alternating electrical signal, and outputs the electrical signal to the control unit 13.
  • the control unit 13 determines the magnitude of vibration of the vibration sensor unit 100 based on the electrical signal input from the vibration sensor 12 and transmits the determination result to an external device via the antenna 14.
  • the housing 11 is formed in a cylindrical shape, for example.
  • the circular bottom 11a (FIG. 2) of the housing 11 is fixed to an installation target such as a water pipe.
  • the vibration sensor unit 100 has, for example, a fixing portion (not shown) (permanent magnet or the like) for attracting and fixing the bottom portion 11a to a water pipe or the like by a strong magnetic force.
  • the vibration sensor 12 is disposed, for example, on the bottom 11a in the housing 11, and can detect minute vibrations transmitted to the vibration sensor unit 100 from a water pipe or the like.
  • the power of the battery 15 is consumed by supplying electric charges to the housing 11 in addition to the operations of the vibration sensor 12 and the control unit 13 and the antenna 14 (described later).
  • the vibration sensor unit 100 further includes a wiring 41 that electrically connects the control unit 13 and the housing 11.
  • the control unit 13 applies the electric charge stored in the battery 15 to the housing 11 via the wiring 41. Thereby, it can suppress that the metal housing
  • the power supply from the control unit 13 to the housing 11 is preferably performed on the bottom portion 11a that is close to an installation target such as a water pipe and is susceptible to electrochemical corrosion. That is, it is preferable that one end of the wiring 41 is connected to a part of the housing 11 that is in contact with an installation target such as a water pipe.
  • the control unit 13 does not always give a charge to the housing 11 but gives a charge intermittently. Thereby, the lifetime of the battery 15 can be extended, and the vibration sensor unit 100 can be operated over a long period of time.
  • the frequency with which the charge is applied to the housing 11 is not particularly limited.
  • the control unit 13 imparts a charge to the housing 11 at regular intervals by, for example, control using a timer.
  • control unit 13 may monitor (monitor) the potential of the housing 11 constantly or periodically, and may apply a charge to the housing 11 when the potential falls below the lower limit of the predetermined range. That is, in this case, the control unit 13 includes a potential detection unit that detects the potential of the casing 11, and the potential of the casing 11 is maintained within a certain range according to the detection result by the potential detection unit. Thus, electric power is applied to the housing 11. In this case, the potential detection unit detects the potential of the casing 11 input to the control unit 13 through the wiring 41, for example. FIG.
  • FIGS. 3A and 3B are time charts showing an example of the operation in this case, in which the horizontal axis of (a) is time, the vertical axis is the potential of the housing 11, the horizontal axis of (b) is time, and the vertical axis is The magnitude of the current (charging current) supplied to the housing 11 is shown.
  • the control unit 13 starts to apply charges to the housing 11. (Start charging). And if the electric potential of the housing
  • the potential of the housing 11 can always be maintained within a certain range, so that the metal housing 11 can be always prevented from being corroded by an electrochemical action. .
  • the control unit 13 applies electric power supplied from the battery 15 to the casing 11 to apply electric charges to the casing 11 and applies the electric charge to the casing 11.
  • the amount of power to be controlled is controlled.
  • casing 11 can be maintained appropriately and it can suppress that the housing
  • control unit 13 intermittently applies electric charges to the housing 11, the life of the battery 15 can be extended, and the vibration sensor unit 100 can be installed and operated for a long period of time.
  • control unit 13 When the control unit 13 applies a charge to the housing 11 at regular intervals, the potential of the housing 11 can be reliably maintained by simple control.
  • the vibration sensor unit 100 has a potential detection unit that detects the potential of the casing 11, and the control unit 13 maintains the potential of the casing 11 within a certain range according to the detection result by the potential detection unit.
  • power may be applied to the housing 11. In this case, since the electric charge can be applied to the housing 11 at a more appropriate timing, the potential of the housing 11 can be maintained more appropriately.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the vibration sensor unit 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing the configuration of the vibration sensor unit 200.
  • casing 11 is shown with the dashed-dotted line.
  • the vibration sensor unit 200 includes, in addition to the configuration of the vibration sensor unit 100 (FIGS. 1 and 2) according to the first embodiment, a generator (power generation unit) 16 that converts vibration into electric power, It has a rectifier 17 and a capacitor (power storage unit) 18.
  • the control unit 13 uses the electric power generated by the power generator 16 for imparting electric charges to the housing 11 or for the operations of the control unit 13 and the antenna 14.
  • the battery 15 is a secondary battery that can be discharged and charged.
  • the generator 16 converts, for example, mechanical vibration of the vibration sensor unit 200 into alternating electric energy and outputs electric charges. That is, the power generator 16 converts mechanical vibration (vibration) of the vibration sensor unit 200 into AC power and outputs the power.
  • the power generator 16 can be constituted by, for example, a piezoelectric element similar to the piezoelectric element constituting the vibration sensor 12. Note that the amount of power generated by the power generator 16 depends on the amount of mechanical vibration of the vibration sensor unit 200, and thus varies with time (not constant).
  • the rectifier 17 rectifies the charge (power) output from the power generator 16 to convert (rectify) it into direct current, and outputs the direct current charge (power).
  • the capacitor 18 temporarily stores the electric charge (power) output from the rectifier 17. Then, the battery 15 is charged with the electric charge (electric power) stored in the capacitor 18.
  • the charging speed of the battery 15 is slow, it is inefficient to directly store the electric charge output from the rectifier 17 in the battery 15. For this reason, the charge output from the rectifier 17 is temporarily stored in the capacitor 18, and the battery 15 is slowly charged from the capacitor 18, so that the charge can be efficiently stored in the battery 15. That is, the storage speed from the capacitor 18 to the battery 15 is made slower than the storage speed from the rectifier 17 to the capacitor 18.
  • the electric charge stored in the capacitor 18 may be supplied to the battery 15 via the control unit 13 and stored in the battery 15, or may be supplied directly from the capacitor 18 to the battery 15.
  • the battery 15 may be charged.
  • the electric charge stored in the capacitor 18 may be used directly for consumption by the control unit 13 and the antenna 14 without being stored in the battery 15. That is, the power generated by the power generator 16 may be supplied to the control unit 13 via the capacitor 18.
  • the vibration sensor unit 200 includes the power generator 16 that converts vibration into electric power, and applies the electric power generated by the power generator 16 to the housing 11. Or, it is used for the operation of the control unit 13 and the antenna 14. Therefore, the battery 15 can be further extended in life.
  • a piezoelectric element capable of detecting minute vibrations with high accuracy (high detection accuracy) is used.
  • the high detection accuracy means that the efficiency of converting vibration into electric power (hereinafter simply referred to as conversion efficiency) is high. Therefore, by using a piezoelectric element similar to the piezoelectric element constituting the vibration sensor 12 as the power generator 16, a sufficient amount of power can be provided by the power generation.
  • the vibration sensor unit 200 includes a capacitor 18 as a power storage unit that stores the power generated by the power generator 16, and supplies the power to the control unit 13 via the capacitor 18.
  • a capacitor 18 as a power storage unit that stores the power generated by the power generator 16, and supplies the power to the control unit 13 via the capacitor 18.
  • vibration sensor unit 200 charges the battery 15 with the power generated by the power generator 16 surplus power among the power generated one after another by the power generator 16 can be stored in the battery 15 and used.
  • the example using the piezoelectric generator 16 has been described.
  • the generator 16 may be of other types.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a vibration sensor unit 300 according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view showing the configuration of the vibration sensor unit 300 according to the third embodiment.
  • the housing 11 is indicated by a one-dot chain line.
  • the vibration sensor 12 also functions as a power generator that converts vibration into electric power. That is, the same vibration sensor 12 also functions as the vibration sensor 12 and the power generator 16 in the second embodiment (FIGS. 4 and 5).
  • the battery 15 is a secondary battery that can be discharged and charged.
  • the vibration sensor unit 300 includes a rectifier 17, a capacitor 18, and a changeover switch 19 in addition to the configuration of the vibration sensor unit 100 (FIGS. 1 and 2) according to the first embodiment. is doing.
  • the changeover switch 19 operates under the control of the control unit 13.
  • the changeover switch 19 selectively switches to a state where the output of the vibration sensor 12 is input to the control unit 13 or a state where the output of the vibration sensor 12 is input to the capacitor 18 via the rectifier 17.
  • the control unit 13 controls the changeover switch 19 so that the output from the vibration sensor 12 is input to the control unit 13 when performing the vibration detection operation. In other cases, the output from the vibration sensor 12 causes the rectifier 17 to be output.
  • the changeover switch 19 is controlled so as to be input to the capacitor 18 via the switch 18.
  • the vibration sensor 12 converts the mechanical vibration of the vibration sensor unit 300 into an alternating electrical signal and outputs the electrical signal.
  • this electrical signal is input to the control unit 13 via the changeover switch 19 and is used to determine the magnitude of vibration of the vibration sensor unit 300. Used.
  • this electrical signal is alternating electrical energy (electric power). Therefore, in a state where the changeover switch 19 connects the vibration sensor 12 and the rectifier 17, this electric signal, that is, AC power is rectified to DC power by the rectifier 17 as in the second embodiment, and the capacitor 18 Is output.
  • the capacitor 18 temporarily stores the electric power (charge) output from the rectifier 17 as in the second embodiment. That is, the capacitor 18 stores the output of the vibration sensor 12 as electric power.
  • the electric charge stored in the capacitor 18 may be supplied to the battery 15 via the control unit 13 and stored in the battery 15, or the capacitor 18 to the battery 15 may be stored. May be supplied directly and stored in the battery 15. Further, the charge stored in the capacitor 18 may be used for consumption by the control unit 13 and the antenna 14 without being stored in the battery 15.
  • FIG. 8 is a time chart showing an example of the operation of the vibration sensor unit 300 according to the third embodiment.
  • Fig.8 (a) shows the detection operation
  • FIG.8 (b) shows the electric power generation operation in the state where the water leak is not detected.
  • FIG. 8C shows a vibration detection operation when water leakage is detected
  • FIG. 8D shows a power generation operation when water leakage is detected.
  • the vibration detection operation is intermittently performed in the period T1. That is, the output from the vibration sensor 12 is set to be input to the control unit 13. Further, as shown in FIG. 8B, the power generation operation is performed in the period T2 other than the period T1.
  • the length of the period T1 is, for example, about 10% or less of the total length of the period T1 and the period T2, and the period T2 is equal to the period T1. It is about 90% or more of the length of time that the period T2 is added. As an example, for example, a period T1 of 5 seconds and a period T2 of 50 seconds are alternately switched.
  • the length of the period T1 and the length of the period T2 are set to the same length, and the period T1 and the period T2 are set. And are repeated alternately. As an example, for example, a period T1 of 5 seconds and a period T2 of 5 seconds are alternately switched.
  • the vibration sensor 12 since the vibration sensor 12 also functions as a power generator, the number of devices of the vibration sensor unit 300 can be reduced as compared with the second embodiment, and the vibration sensor The unit 300 can be further downsized.
  • the vibration sensor unit 300 includes a capacitor 18 that stores the output of the vibration sensor 12 as electric power, a state in which the output of the vibration sensor 12 is input to the control unit 13, and a state in which the output of the vibration sensor 12 is input to the capacitor 18. And a changeover switch 19 for switching. Therefore, it is possible to switch between a state in which the vibration sensor 12 functions as a power generator and a state in which the vibration sensor 12 performs an original vibration detection operation.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a vibration sensor unit 400 according to the fourth embodiment.
  • the vibration sensor unit 400 has an insulating film (insulation) covering the outer surface of the housing 11 in addition to the configuration of the vibration sensor unit 300 (FIGS. 6 and 7) according to the third embodiment. Body) 20.
  • the vibration sensor unit 400 Since the vibration sensor unit 400 has the insulating film 20, insulation between the housing 11 and the installation target made of a conductive material is achieved. Therefore, the insulating film 20 has an effect of suppressing the leakage of electric charges supplied to the housing 11 and reducing power consumption.
  • a fluorine-based resin material such as PTFE (polytetrafluoroethylene) is preferable, but other insulating materials (resins and the like) may be used.
  • the vibration sensor unit 400 further includes the insulating film 20 that covers the outer surface of the housing 11. Therefore, leakage of charges from the housing 11 to the outside can be suppressed, and corrosion of the housing 11 can be suppressed while reducing power consumption of the vibration sensor unit 400.
  • the configuration in which the insulating film 20 is added to the configuration in the third embodiment is illustrated.
  • the insulating film 20 is added to the configuration in the first embodiment or the second embodiment. Also good.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a vibration sensor unit 500 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view showing the configuration of the vibration sensor unit 500.
  • casing 11 is shown with the dashed-dotted line.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the housing 11 of the vibration sensor unit 500, in which (a) shows part A of FIG. 11 and (b) shows part B of FIG.
  • the vibration sensor unit 500 does not include the capacitor 18 in the configuration of the vibration sensor unit 300 (FIGS. 6 and 7) according to the third embodiment.
  • the vibration sensor unit 500 includes a dielectric layer (dielectric) 21 and a metal layer (metal material) 22 in addition to the configuration of the vibration sensor unit 300 according to the third embodiment.
  • the dielectric layer 21 is formed on the inner surface of the housing 11.
  • the metal layer 22 is formed on the dielectric layer 21, and the metal layer 22 and the housing 11 sandwich the dielectric layer 21 between them.
  • a capacitor 23 is configured by the metal casing 11, the dielectric layer 21, and the metal layer 22. That is, the vibration sensor unit 500 includes a power storage unit having a three-layer structure.
  • a fluorine-based resin material such as PTFE or other insulating materials (resins) can be used.
  • stainless steel As the material of the metal layer 22, stainless steel, aluminum (such as aluminum foil), or the like can be used.
  • the DC charge (electric power) output from the rectifier 17 is input to the casing 11 via the wiring 51 and stored in the casing 11 constituting the capacitor 23.
  • the metal layer 22 and the dielectric layer 21 have openings 53 penetrating the metal layer 22 and the dielectric layer 21, and the wirings are formed through the openings 53.
  • 51 is electrically connected to the housing 11.
  • the metal layer 22 constituting the capacitor 23 and the control unit 13 are electrically connected to each other via a wiring 52. Further, electric charges (electric power) are supplied to the control unit 13 from the metal layer 22 (that is, from the capacitor 23) via the wiring 52.
  • the electric power supplied from the capacitor 23 to the control unit 13 is used to apply charges to the housing 11 or to operate the control unit 13 and the antenna 14.
  • the wiring 41 is electrically connected to the housing 11 through the opening 54 formed in the metal layer 22 and the dielectric layer 21. Yes. Thereby, the control part 13 can give an electric charge to the housing
  • the vibration sensor unit 500 since the housing 11 can constitute a part of the capacitor 23, the vibration sensor unit 500 does not need to include the capacitor 18 separately.
  • the configuration in which the dielectric layer 21 and the metal layer 22 are added to the configuration of the third embodiment and the capacitor 18 is omitted from the configuration is illustrated.
  • condenser 18 from the structure may be sufficient.
  • the dielectric layer 21 is formed on the inner surface of the housing 11 .
  • the dielectric layer 21 is formed on the outer surface (outer surface) of the housing 11 and further on the dielectric layer 21.
  • the metal layer 22 may be formed.
  • Example 1 As Example 1, a vibration sensor unit 100 having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 was produced.
  • the casing 11 was made of a cylindrical material having an outer diameter of 20 mm and a height of 40 mm using a stainless material having a thickness of 2 mm.
  • As the vibration sensor 12 a piezoelectric element using an outer diameter of 15 mm and a thickness of 5 mm using piezoelectric ceramics was used, and the vibration sensor 12 was installed on the bottom 11 a of the housing 11. Data (detection result) obtained from the vibration sensor 12 is processed, and data is transmitted to the outside through the antenna 14. At the same time, the electric power supplied from the battery 15 is controlled, and a constant potential is applied to the housing 11 via the wiring 41.
  • the control unit 13 for providing the above is installed inside the housing 11.
  • the casing 11 was given a potential of 200 mV compared to before the charge was applied.
  • a vibration sensor unit 1000 having the configuration shown in FIG. 15 was produced.
  • the vibration sensor unit 1000 is different from the vibration sensor unit 100 in that it does not have the wiring 41 and does not apply charges from the control unit 13 to the housing 11.
  • the configuration is the same as that of the sensor unit 100.
  • Data (detection result) obtained from the vibration sensor 12 was processed, and data was transmitted to the outside through the antenna 14.
  • FIG. 13 is a schematic perspective view for explaining a method for evaluating the durability performance of the vibration sensor units of the examples and comparative examples.
  • Salt water was sprayed on the vibration sensor units 100 and 1000 of Example 1 and Comparative Example in order to accelerate the corrosion of the casing 11, and was installed on a cast iron support 31 (FIG. 13) simulating a water pipe.
  • the vibration sensor units 100 and 1000 are operated at intervals of 5 seconds, and vibration data is transmitted to the outside by radio waves emitted from the antenna 14.
  • the data was received by the receiver.
  • operating the vibration sensor units 100 and 1000 means performing data processing of detection results by the vibration sensor 12 and external transmission.
  • operating the vibration sensor units 100 and 1000 at intervals of 5 seconds means alternately switching between a state where the operation is performed for 5 seconds and a state where the operation is paused for 5 seconds.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 100 according to Example 1 was 100 times that of the vibration sensor unit 1000 according to the comparative example.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 100 was dramatically improved.
  • the electric power consumed for the anticorrosion of the vibration sensor unit 100 of Example 1 was 1 mW, and the power consumption was extremely small.
  • the evaluation of the power consumption was performed by measuring the power consumption until the battery 15 after the durability performance evaluation was used up, and obtaining the difference between the power consumption and the rated power amount of the battery 15.
  • Example 2 As Example 2, a vibration sensor unit 200 having the configuration shown in FIGS. 4 and 5 was produced.
  • the vibration sensor unit 200 of the second embodiment includes a piezoelectric generator 16, a rectifier 17, a capacitor 18 as a power storage unit, and a housing 11.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 200 according to Example 2 was 100 times that of the vibration sensor unit 1000 according to the comparative example.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 200 was dramatically improved.
  • the electric power consumed for the anticorrosion of the vibration sensor unit 200 of Example 2 was 0 mW, and the electric power generated by the generator 16 can cover all the electric power necessary for the operation of the vibration sensor unit 200.
  • Example 3 As Example 3, a vibration sensor unit 300 having the configuration shown in FIGS. 6 and 7 was produced.
  • the vibration sensor unit 300 of the third embodiment includes a rectifier 17, a capacitor 18 as a power storage unit, and a changeover switch 19 in the housing 11.
  • the battery 15 is a secondary battery that can be charged and discharged, and the vibration sensor 12 also functions as a power generator.
  • the changeover switch 19 By switching the changeover switch 19 under the control of the control unit 13, the state in which the vibration sensor unit 300 is operated and the state in which the power generation operation is performed are set to 5 seconds as shown in FIGS. 8C and 8D. Switched at intervals.
  • the electric charge generated by the vibration sensor 12 was stored in the capacitor 18 via the rectifier 17, and the electric charge stored in the capacitor 18 was further stored in the battery 15.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 300 according to Example 3 was 100 times that of the vibration sensor unit 1000 according to the comparative example.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 300 was dramatically improved.
  • the electric power consumed for the anticorrosion of the vibration sensor unit 300 of Example 3 was 0 mW, and the electric power necessary for the operation of the vibration sensor unit 300 can be covered by the power generation by the vibration sensor 12.
  • Example 4 As Example 4, a vibration sensor unit 400 having the configuration shown in FIG.
  • the vibration sensor unit 400 according to the fourth embodiment includes an insulating film 20 that covers the outer surface of the housing 11 in addition to the configuration of the vibration sensor unit 300 according to the third embodiment.
  • the insulating film 20 was a PTFE film having a thickness of 1 mm.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 400 according to Example 4 was 500 times that of the vibration sensor unit 1000 according to the comparative example.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 400 was dramatically improved. This indicates that the presence of the insulating film 20 can sufficiently suppress the leakage of the charge of the casing 11 to the support base 31 due to the casing 11 coming into contact with the support base 31 made of cast iron. It is thought that.
  • the power consumed for the anticorrosion of the vibration sensor unit 400 of Example 4 is 0 mW, and the power generation by the vibration sensor 12 can cover all the power necessary for the operation of the vibration sensor unit 400.
  • Example 4 the insulating film 20 made of PTFE having a thickness of 1 mm was used to cover the casing 11, but the insulating film 20 in the fourth embodiment gives insulation to the surface of the casing 11. Any other material or other thickness may be used. Further, the thickness of the insulating film 20 may be set uniformly over the entire outer surface of the housing 11 or may be partially thick. For example, by making the film thickness of the insulating film 20 at the site of contact with the installation object such as piping in the housing 11 (that is, the bottom portion 11a) larger than the film thickness of the insulating film 20 at other sites, the housing 11 It is possible to more reliably insulate the site of contact with the installation object and the installation object.
  • the installation object such as piping in the housing 11 (that is, the bottom portion 11a)
  • Example 5 As Example 5, a vibration sensor unit 500 having the configuration shown in FIGS. 10 to 12 was produced.
  • the vibration sensor unit 500 according to the fifth embodiment includes a dielectric layer 21 and a metal layer 22 in addition to the configuration of the vibration sensor unit 300 according to the third embodiment, and includes the housing 11, the dielectric layer 21, and the metal layer. 22 constitutes a capacitor 23. However, the capacitor 18 is not provided.
  • the dielectric layer 21 is a 1 mm thick PTFE layer formed on the inner surface of the housing 11.
  • the metal layer 22 is a 1 mm thick stainless steel layer formed on the dielectric layer 21.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 500 according to Example 5 was 100 times that of the vibration sensor unit 1000 according to the comparative example.
  • the durability performance of the vibration sensor unit 500 was dramatically improved.
  • the electric power consumed for the anticorrosion of the vibration sensor unit 500 of Example 5 is 0 mW, and the electric power necessary for the operation of the vibration sensor unit 500 can be covered by the power generation by the vibration sensor 12.
  • Example 5 a PTFE layer having a thickness of 1 mm was used as the dielectric layer 21, and a stainless steel layer having a thickness of 1 mm was used as the metal layer 22.
  • the dielectric layer 21 and the metal layer 22 in the fifth embodiment were used.
  • the thickness and material are not limited to these examples.

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Abstract

　振動センサユニット（１００）は、金属製の筐体（１１）と、筐体（１１）内に配置された振動センサ（１２）と、電池（１５）と、制御部（１３）と、を有する。制御部（１３）は、電池（１５）から供給される電力を筐体（１１）に印加することにより筐体（１１）に電荷を付与し、且つ、筐体（１１）に印加する電力量の制御を行う。

Description

振動センサユニット
　本発明は、上水道網における漏水検知、ガス管におけるガス漏れ検知、化学プラントにおける各種配管の漏洩検知や、建物や橋梁などの構造物の劣化の診断に好適な振動センサユニットに関する。
　種々のセンサによる診断技術が提案され実用化がなされている。例えば水道管などの配管の劣化や破壊による流体の漏洩診断には、流体漏洩により発生した配管を伝わる振動を振動センサユニットで検知する方法が一般的におこなわれている（特許文献１、２）。配管は地下に埋没されていたり、高所の建造物に設置されていたりするため、振動センサユニットを長期間設置して無線通信で検査をおこなう方法は人手による検査と比較して効率性が飛躍的に高まる。
　特許文献３には、振動検出装置が振動発電機を有し、その振動発電機により発電した電力を用いて振動検出装置を動作させることが記載されている。特許文献４には、外部の振動に応じて発電する交流電流発生器と、交流電流発生器により発生した電荷を蓄積しセンサ素子信号検出回路に電源を供給する蓄電回路と、を有するセンサノードチップについて記載されている。
　なお、特許文献５には、密閉した筐体内にセンサを設けたセンサユニットについて記載されている。特許文献６には、金属ケース外面に耐食性及び電気絶縁性の良好な表面処理層を設けた温度検出装置が記載されている。
　特許文献７に記載されているように、船体の腐食を防止するための技術として、流電陽極方式、外部電源方式のカソード防食法が知られている。
特開平６－３４４７８号公報 特開平８－１６６３１５号公報 特開２０１１－２２１００２号公報 特開２０１１－０５９９９１号公報 特開２００８－２０３２６７号公報 特開昭６３－１８４０３０号公報 特開２０１１－８８５４２号公報
　配管における流体漏洩や、建物や橋梁などの構造物の劣化の検査には、振動センサユニットを長期間にわたり設置する必要がある。このため、振動センサユニットには長期間の設置で使用可能な環境耐久性が求められる。
　一般に振動センサユニットの筐体には、屋外での作業で生じる衝撃力による形状維持が容易な強度の高い金属材料が用いられる。しかし、降雨による水滴や、砂塵、風塵など異物の付着により電気化学作用が生じて筐体の材料の溶出が進み、その結果、腐食による孔の形成で筐体内への異物侵入が進行し、部品の故障が生じて耐久性が低下するため長期間の設置には不向きであるという課題があった。
　流電陽極方式カソード防食法は、電気化学的に卑となる別の金属を犠牲電極として装着することにより、犠牲電極を溶出させ、金属の腐食を防止するものである。しかし犠牲電極から溶出する成分は電気接点などの短絡など電気的不具合の原因となる。このため、流電陽極方式カソード防食法を振動センサユニットに適用することは困難である。
　外部電源方式カソード法は、金属に強制的に電流を流しその電位を保つことにより腐食を防止する技術であるが、その作用には大きな電力を必要とする。長期間設置するために低電力動作が必要な振動センサユニットには、大きな電力を必要とする外部電源方式カソード法の適用は困難である。
　本発明の目的は、長期間の設置及び動作が可能な振動センサユニットを提供することにある。
　本発明は、金属製の筐体と、
　前記筐体内に配置された振動センサと、
　電池と、
　制御部と、
　無線通信用のアンテナと、
　を有し、
　前記制御部は、前記電池から供給される電力を前記筐体に印加することにより前記筐体に電荷を付与し、且つ、前記筐体に付与する電力量の制御を行う振動センサユニットを提供する。
　本発明によれば、長期間の設置及び動作が可能な振動センサユニットを提供することができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
第１の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示す模式的な斜視図である。 第１の実施形態に係る振動センサユニットの動作の一例を示すタイムチャートである。 第２の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示す模式的な斜視図である。 第３の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示す模式的な斜視図である。 第３の実施形態に係る振動センサユニットの動作の一例を示すタイムチャートである。 第４の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る振動センサユニットの構成を示す模式的な斜視図である。 第５の実施形態に係る振動センサユニットの筐体の構成を示す模式的な断面図である。 実施例及び比較例の振動センサユニットの耐久性能の評価方法を説明するための模式的な斜視図である。 実施例及び比較例の振動センサユニットの耐久性能を示す図である。 比較例に係る振動センサユニットの構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
　〔第１の実施形態〕
　図１は第１の実施形態に係る振動センサユニット１００の構成を示すブロック図である。図２は振動センサユニット１００の構成を示す模式的な斜視図である。なお、図２においては、筐体１１を一点鎖線で示している。図３は振動センサユニット１００の動作の一例を示すタイムチャートである。
　本実施形態に係る振動センサユニット１００は、金属製の筐体１１と、振動センサ１２と、電源としての電池１５と、制御部１３と、を有する。制御部１３は、電池１５から供給される電力を筐体１１に印加することにより筐体に電荷を付与し、且つ、筐体１１に印加する電力量の制御を行う。振動センサ１２、電池１５及び制御部１３は、筐体１１内に配置されている。以下、詳細に説明する。
　筐体１１は、筐体１１の内部空間を外気から遮断するために密閉されている。すなわち、筐体１１の内部空間は密閉空間とされている。
　振動センサユニット１００は、当該振動センサユニット１００の外部の機器との間で無線通信を行うためのアンテナ１４を更に有している。アンテナ１４は、例えば、筐体１１に外付けされている。ただし、アンテナ１４は、筐体１１の壁面を通して制御部１３と電気的に接続されており、制御部１３の制御下で外部と無線通信を行う。
　振動センサ１２は、振動センサユニット１００が振動した場合に、その振動を検出する。振動センサ１２による検出結果は、制御部１３に入力される。制御部１３は、振動センサ１２による検出結果を、アンテナ１４を介して外部の機器へ送信する。
　具体的には、振動センサ１２は、圧電素子を含んで構成されており、振動センサユニット１００の機械的振動を交流の電気信号に変換し、該電気信号を制御部１３へ出力する。
　制御部１３は、振動センサ１２から入力される電気信号に基づいて、振動センサユニット１００の振動の大きさを判定し、その判定結果を、アンテナ１４を介して外部の機器へ送信する。
　筐体１１は、例えば、円筒形状に形成されている。例えば、筐体１１の円形の底部１１ａ（図２）が水道配管などの設置対象物に固定される。振動センサユニット１００は、例えば、強力な磁力により底部１１ａを水道配管などに吸着固定するための図示しない固定部（永久磁石など）を有している。
　振動センサ１２は、筐体１１内において、例えば、底部１１ａ上に配置されており、水道配管などから振動センサユニット１００に伝達する微小な振動を検出可能となっている。
　電池１５の電力は、振動センサ１２と制御部１３の動作及びアンテナ１４の動作に消費される他、筐体１１に電荷を供給することにより消費される（後述）。
　振動センサユニット１００は、更に、制御部１３と筐体１１とを電気的に結線する配線４１を有している。
　制御部１３は、電池１５に蓄えられた電荷を、配線４１を介して筐体１１に付与する。これにより、金属製の筐体１１が電気化学的な作用により腐食してしまうことを抑制できるようになっている。これにより、振動センサユニット１００を長期に亘り設置することができる。
　制御部１３から筐体１１への給電は、水道配管などの設置対象物に近く、電気化学的な腐食が発生しやすい底部１１ａに対して行うことが好ましい。すなわち、配線４１の一端は、筐体１１において、水道配管などの設置対象物に対して接する部位に対して接続されていることが好ましい。
　制御部１３は、筐体１１に対して常時電荷を付与するのではなく、間欠的に電荷を付与する。これにより、電池１５の長寿命化を図ることでき、振動センサユニット１００を長期にわたり動作させることができる。筐体１１に電荷を付与する頻度は、特に限定されない。
　制御部１３は、例えば、タイマーを用いた制御により、一定時間ごとに筐体１１に電荷を付与する。
　或いは、制御部１３は、筐体１１の電位を常時或いは定期的にモニター（監視）し、その電位が所定範囲の下限を下回った場合に、筐体１１に電荷を付与しても良い。すなわち、この場合、制御部１３は、筐体１１の電位を検出する電位検出部を有しており、電位検出部による検出結果に応じて、筐体１１の電位が一定範囲内に維持されるように筐体１１に電力を印加する。この場合、電位検出部は、例えば、配線４１を通じて、制御部１３に入力される筐体１１の電位を検出する。
　図３はこの場合の動作の一例を示すタイムチャートであり、このうち（ａ）の横軸は時間、縦軸は筐体１１の電位であり、（ｂ）の横軸は時間、縦軸は筐体１１に供給される電流の大きさ（充電電流）を示す。例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、筐体１１の電位が所定の電位の９０％を下回った場合に、制御部１３は、筐体１１への電荷の付与を開始する（充電開始）。そして、筐体１１の電位が所定の電位まで回復したら、制御部１３は、筐体１１への電荷の付与を終了する（充電終了）。
　これらの何れかの動作により、筐体１１の電位を、常にある程度の範囲内に維持できるため、金属製の筐体１１が電気化学的な作用により腐食してしまうことを常に抑制することができる。
　以上のような第１の実施形態によれば、制御部１３は、電池１５から供給される電力を筐体１１に印加することにより筐体１１に電荷を付与し、且つ、筐体１１に印加する電力量の制御を行う。これにより、筐体１１の電位を適切に維持し、筐体１１が電気化学的な作用により腐食してしまうことを抑制することができる。すなわち、電気化学的な作用によって筐体１１を構成する金属材料が溶出してしまうことを抑制し、筐体１１の腐食を抑制することができる。
　よって、振動センサユニット１００を長期間に亘り設置し、且つ、動作させることが可能となる。
　また、制御部１３は、筐体１１に対して間欠的に電荷を付与するので、電池１５の寿命を長くすることができ、振動センサユニット１００を長期に亘り設置及び動作させることができる。
　制御部１３が、一定時間ごとに筐体１１に対して電荷を付与する場合、簡易な制御により、確実に、筐体１１の電位を適切に維持することができる。
　また、振動センサユニット１００は、筐体１１の電位を検出する電位検出部を有し、制御部１３は、電位検出部による検出結果に応じて、筐体１１の電位が一定範囲内に維持されるように筐体１１に電力を印加しても良い。この場合、より適切なタイミングで筐体１１に電荷を付与できるので、筐体１１の電位をより適切に維持することができる。
　〔第２の実施形態〕
　図４は第２の実施形態に係る振動センサユニット２００の構成を示すブロック図である。図５は振動センサユニット２００の構成を示す模式的な斜視図である。なお、図５においては、筐体１１を一点鎖線で示している。
　本実施形態に係る振動センサユニット２００は、第１の実施形態に係る振動センサユニット１００（図１、図２）の構成の他に、振動を電力に変換する発電器（発電部）１６と、整流器１７と、コンデンサ（蓄電部）１８と、を有している。制御部１３は、発電器１６により発電された電力を、筐体１１への電荷の付与、又は、制御部１３及びアンテナ１４の動作に用いる。
　本実施形態の場合、電池１５は、放電及び充電が可能な二次電池である。
　発電器１６は、例えば、振動センサユニット２００の機械的振動を交流の電気エネルギーに変換して電荷を出力する。すなわち、発電器１６は、振動センサユニット２００の機械的振動（振動）を交流の電力に変換し、当該電力を出力する。発電器１６は、例えば、振動センサ１２を構成する圧電素子と同様の圧電素子により構成することができる。なお、発電器１６による発電量は、振動センサユニット２００の機械的振動量に依存するため、時間変動する（一定ではない）。
　整流器１７は、発電器１６から出力される電荷（電力）を整流することにより直流に変換（整流）し、当該直流の電荷（電力）を出力する。
　コンデンサ１８は、整流器１７から出力される電荷（電力）を一時的に蓄電する。そして、コンデンサ１８に蓄電された電荷（電力）を電池１５に充電する。
　ここで、電池１５の充電速度は遅いため、整流器１７から出力される電荷を直接的に電池１５に蓄電させるのは効率が悪い。このため、整流器１７から出力される電荷を一旦コンデンサ１８に蓄電し、コンデンサ１８から電池１５にゆっくりと充電することにより、電荷を効率よく電池１５に蓄電できるようにしている。すなわち、整流器１７からコンデンサ１８への蓄電の速度よりも、コンデンサ１８から電池１５への蓄電の速度を緩やかにする。
　コンデンサ１８に蓄電された電荷は、制御部１３を介して電池１５に供給されて電池１５に蓄電されるようになっていても良いし、コンデンサ１８から電池１５に対して直接的に供給されて電池１５に蓄電されるようになっていても良い。
　また、コンデンサ１８に蓄電された電荷は、電池１５に蓄電せず、直接、制御部１３及びアンテナ１４による消費に用いても良い。すなわち、発電器１６により発電された電力を、コンデンサ１８を経由して、制御部１３に供給しても良い。
　以上のような第２の実施形態によれば、振動センサユニット２００は、振動を電力に変換する発電器１６を有し、発電器１６により発電された電力を、筐体１１への電荷の付与、又は、制御部１３及びアンテナ１４の動作に用いる。よって、電池１５を更に長寿命化することができる。
　ここで、一般に、振動センサユニットの振動センサとしては、微小な振動を高精度に検出することが可能な（検出精度が高い）圧電素子が用いられる。そして、検出精度が高いということは、振動を電力に変換する効率（以下、単に変換効率）が高いことを意味する。従って、振動センサ１２を構成する圧電素子と同様の圧電素子を発電器１６として用いることにより、その発電により十分な電力量をまかなうことができる。
　また、振動センサユニット２００は、発電器１６により発電された電力を蓄電する蓄電部としてのコンデンサ１８を有し、その電力をコンデンサ１８を経由して、制御部１３に供給する。コンデンサ１８を用いることにより、発電器１６により発電された電力の消失を抑制し、当該電力を極力無駄なく有効活用することができる。
　また、振動センサユニット２００は、発電器１６により発電された電力を電池１５に充電するので、発電器１６により次々と発電される電力のうち余剰の電力を電池１５に蓄えて用いることができる。
　なお、第２の実施形態では、圧電方式の発電器１６を用いる例を説明したが、発電器１６は、その他の方式のものであっても良い。例えば、磁気を利用した振動電気変換方式の発電器１６を用いても構わない。
　〔第３の実施形態〕
　図６は第３の実施形態に係る振動センサユニット３００の構成を示すブロック図である。図７は第３の実施形態に係る振動センサユニット３００の構成を示す模式的な斜視図である。なお、図７においては、筐体１１を一点鎖線で示している。
　本実施形態の場合、振動センサ１２は、振動を電力に変換する発電器としての機能を兼ねる。すなわち、同一の振動センサ１２が、第２の実施形態（図４、図５）における振動センサ１２及び発電器１６の機能を兼ねる。
　本実施形態の場合、電池１５は、放電及び充電が可能な二次電池である。
　本実施形態に係る振動センサユニット３００は、第１の実施形態に係る振動センサユニット１００（図１、図２）の構成の他に、整流器１７と、コンデンサ１８と、切替スイッチ１９と、を有している。
　切替スイッチ１９は、制御部１３の制御下で動作する。切替スイッチ１９は、振動センサ１２の出力を制御部１３に入力する状態、又は、振動センサ１２の出力を整流器１７を介してコンデンサ１８に入力する状態への切替を択一的に行う。
　制御部１３は、振動の検出動作を行うときには、振動センサ１２からの出力が制御部１３に入力されるように切替スイッチ１９を制御し、その他のときには、振動センサ１２からの出力が整流器１７を介してコンデンサ１８に入力されるように切替スイッチ１９を制御する。
　振動センサ１２は、振動センサユニット３００の機械的振動を交流の電気信号に変換し、該電気信号を出力する。
　切替スイッチ１９が振動センサ１２と制御部１３とを接続している状態では、この電気信号は、切替スイッチ１９を介して制御部１３に入力され、振動センサユニット３００の振動の大きさの判定に用いられる。
　また、この電気信号は、それ自体が交流の電気エネルギー（電力）である。従って、切替スイッチ１９が振動センサ１２と整流器１７とを接続している状態では、この電気信号すなわち交流の電力は、第２の実施形態と同様に整流器１７により直流の電力に整流され、コンデンサ１８に出力される。
　コンデンサ１８は、第２の実施形態と同様に、整流器１７から出力される電力（電荷）を一時的に蓄電する。すなわち、コンデンサ１８は、振動センサ１２の出力を電力として蓄電する。
　第２の実施形態と同様に、コンデンサ１８に蓄電された電荷は、制御部１３を介して電池１５に供給されて電池１５に蓄電されるようになっていても良いし、コンデンサ１８から電池１５に対して直接的に供給されて電池１５に蓄電されるようになっていても良い。
　また、コンデンサ１８に蓄電された電荷は、電池１５に蓄電せず、制御部１３及びアンテナ１４による消費に用いても良い。
　図８は第３の実施形態に係る振動センサユニット３００の動作の一例を示すタイムチャートである。このうち図８（ａ）は漏水が検出されていない状態のときにおける振動の検出動作を示し、図８（ｂ）は漏水が検出されていない状態のときにおける発電動作を示す。また、図８（ｃ）は漏水が検出された状態のときにおける振動の検出動作を示し、図８（ｄ）は漏水が検出された状態のときにおける発電動作を示す。
　漏水が検出されていない状態では、図８（ａ）に示すように、間欠的に期間Ｔ１において振動の検出動作を行う。すなわち、振動センサ１２からの出力を制御部１３に入力する状態にする。また、図８（ｂ）に示すように、期間Ｔ１以外の期間Ｔ２において発電動作を行う。
　ここで、漏水が検出されていない状態では、期間Ｔ１の長さは、例えば、期間Ｔ１と期間Ｔ２とを足しあわせた時間の長さの１０％以下程度であり、期間Ｔ２は、期間Ｔ１と期間Ｔ２とを足しあわせた時間の長さの９０％以上程度である。一例としては、例えば、５秒間の期間Ｔ１と、５０秒間の期間Ｔ２とを交互に切り替えることが挙げられる。
　一方、漏水が検出された状態では、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように、期間Ｔ１の長さと期間Ｔ２の長さとを同等の長さに設定し、期間Ｔ１と期間Ｔ２とを交互に繰り返す。一例としては、例えば、５秒間の期間Ｔ１と、５秒間の期間Ｔ２とを交互に切り替えることが挙げられる。
　以上のような第３の実施形態によれば、振動センサ１２が発電器としての機能を兼ねるので、第２の実施形態と比べて、振動センサユニット３００が有する機器の点数を低減でき、振動センサユニット３００をより小型化することも可能である。
　また、振動センサユニット３００は、振動センサ１２の出力を電力として蓄電するコンデンサ１８と、振動センサ１２の出力を制御部１３に入力する状態と振動センサ１２の出力をコンデンサ１８に入力する状態とに切り替える切替スイッチ１９と、を備える。よって、振動センサ１２を発電器として機能させる状態と、振動センサ１２が本来の振動検出動作を行う状態と、を切り替えることができる。
　〔第４の実施形態〕
　図９は第４の実施形態に係る振動センサユニット４００の構成を示すブロック図である。
　振動センサユニット３００を、金属材料などの導電材料で作られた水道管などの設置対象物に対して直接設置する場合、筐体１１と設置対象物との間に電気的な短絡が生じるため、金属製の筐体１１に供給した電荷は、設置対象物に漏洩するため即座に消失してしまう。このため、筐体１１に電荷を補充するために多くの電力が消費されてしまう。
　そこで、本実施形態に係る振動センサユニット４００は、第３の実施形態に係る振動センサユニット３００（図６、図７）の構成の他に、筐体１１の外表面を被覆する絶縁膜（絶縁体）２０を有している。
　振動センサユニット４００は、絶縁膜２０を有しているため、筐体１１と、導電材料で作られた設置対象物との間の絶縁が図られる。よって、絶縁膜２０は、筐体１１に供給した電荷の漏洩を抑制して、電力消費を低減する効果を奏する。
　絶縁膜２０の材質としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン ）などのフッ素系樹脂材料が好ましいが、その他の絶縁材料（樹脂等）を用いても良い。
　以上のような第４の実施形態によれば、振動センサユニット４００は、筐体１１の外表面を被覆する絶縁膜２０を更に有する。よって、筐体１１から外部への電荷の漏洩を抑制でき、振動センサユニット４００の消費電力を低減しつつ、筐体１１の腐食を抑制することができる。
　なお、第４の実施形態では、第３の実施形態の構成に絶縁膜２０を付加した構成を例示したが、第１の実施形態又は第２の実施形態の構成に絶縁膜２０を付加しても良い。
　〔第５の実施形態〕
　図１０は第５の実施形態に係る振動センサユニット５００の構成を示すブロック図である。図１１は振動センサユニット５００の構成を示す模式的な斜視図である。なお、図１１においては、筐体１１を一点鎖線で示している。図１２は振動センサユニット５００の筐体１１の構成を示す模式的な断面図であり、このうち（ａ）は図１１のＡ部を示し、（ｂ）は図１１のＢ部を示す。
　本実施形態に係る振動センサユニット５００は、第３の実施形態に係る振動センサユニット３００（図６、図７）の構成のうち、コンデンサ１８を有していない。
　振動センサユニット５００は、第３の実施形態に係る振動センサユニット３００の構成に加えて、誘電体層（誘電体）２１と、金属層（金属材料）２２と、を有している。
　誘電体層２１は、筐体１１の内面に形成されている。金属層２２は、誘電体層２１上に形成されており、金属層２２と筐体１１とにより、それらの間の誘電体層２１を挟んでいる。本実施形態の場合、金属製の筐体１１と、誘電体層２１と、金属層２２と、によりコンデンサ２３が構成されている。すなわち、振動センサユニット５００は、３層構造の蓄電部を有している。
　誘電体層２１の材質としては、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂材料や、その他の絶縁材料（樹脂等）を用いることができる。
　金属層２２の材質としては、ステンレスやアルミニウム（アルミ箔など）等を用いることができる。
　本実施形態の場合、整流器１７から出力される直流の電荷（電力）は、配線５１を介して筐体１１に入力され、コンデンサ２３を構成する筐体１１に蓄電される。ここで、図１２（ａ）に示すように、金属層２２及び誘電体層２１には、金属層２２及び誘電体層２１を貫通する開口５３が形成されており、開口５３を介して、配線５１が筐体１１に対して電気的に接続されている。また、コンデンサ２３を構成する金属層２２と制御部１３とは、配線５２を介して相互に電気的に接続されている。また、金属層２２から（つまりコンデンサ２３から）、配線５２を介して、電荷（電力）が制御部１３に供給されるようになっている。
　コンデンサ２３から制御部１３に供給される電力は、筐体１１への電荷の付与、又は、制御部１３及びアンテナ１４の動作に用いられる。
　図１２（ｂ）に示すように、本実施形態の場合、配線４１は、金属層２２及び誘電体層２１に形成された開口５４を介して、筐体１１に対して電気的に接続されている。これにより、上記の各実施形態と同様に、制御部１３は、配線４１を介して、筐体１１に電荷を付与することができるようになっている。
　以上のような第５の実施形態によれば、筐体１１がコンデンサ２３の一部分を構成するようにできるため、振動センサユニット５００が別途コンデンサ１８を備える必要がない。
　なお、第５の実施形態では、第３の実施形態の構成に誘電体層２１及び金属層２２を付加し、且つ、その構成からコンデンサ１８を除いた構成を例示したが、第２の実施形態又は第４の実施形態の構成に誘電体層２１及び金属層２２を付加し、且つ、その構成からコンデンサ１８を除いた構成であっても良い。特に、第５の実施形態においても、第４の実施形態と同様に、筐体１１の外表面を被覆する絶縁膜２０を有することが好ましい。
　また、第５の実施形態では、筐体１１の内面に誘電体層２１を形成した例を説明したが、筐体１１の外面（外表面）に誘電体層２１を形成し、更にその上に金属層２２を形成しても良い。
　（実施例１）
　実施例１として、図１及び図２に示される構成の振動センサユニット１００を作製した。筐体１１としては、厚さが２ｍｍのステンレス材料を用いて、外径２０ｍｍ、高さ４０ｍｍの円筒形状のものを作製した。
　振動センサ１２としては、圧電セラミックスを用いた外径１５ｍｍ、厚さ５ｍｍの圧電素子を用い、振動センサ１２を筐体１１の底部１１ａ上に設置した。
　振動センサ１２から得られたデータ（検出結果）をデータ処理し、アンテナ１４を通じて外部にデータ送信をおこなうとともに、電池１５からの給電による電荷を制御して配線４１を介して筐体１１に一定電位を与える制御部１３を、筐体１１の内部に設置した。
　筐体１１には、電荷を与える前と比較して２００ｍＶの電位を与えた。
　（比較例）
　比較のために、図１５に示す構成の振動センサユニット１０００を作製した。この振動センサユニット１０００は、配線４１を有しておらず、制御部１３から筐体１１への電荷の付与を行わない点で、振動センサユニット１００と相違しており、その他の点では、振動センサユニット１００と同様に構成されている。
　振動センサ１２から得られたデータ（検出結果）をデータ処理し、アンテナ１４を通じて外部にデータ送信をおこなった。
　図１３は各実施例及び比較例の振動センサユニットの耐久性能の評価方法を説明するための模式的な斜視図である。
　実施例１及び比較例の振動センサユニット１００、１０００に筐体１１の腐食を加速するため塩水を噴霧し、水道管などを模擬した鋳鉄製の支持台３１（図１３）上に設置した。その後、支持台３１に周波数１ｋＨｚ、力１Ｎの振動を印加しながら、振動センサユニット１００、１０００を５秒間隔で動作させ、アンテナ１４から発せられる電波により、振動データを外部に送信し、外部の受信器でそのデータを受信した。ここで、振動センサユニット１００、１０００を動作させるとは、振動センサ１２による検出結果のデータ処理と外部送信を行うことを意味する。また、振動センサユニット１００、１０００を５秒間隔で動作させるとは、動作を５秒間行う状態と、動作を５秒間休止する状態と、を交互に切り替えることを意味する。
　（耐久性能の評価）
　筐体１１の腐食により塩水が筐体１１内に侵入して、振動センサユニット１００、１０００の機能が停止する時間、すなわちアンテナ１４からのデータ送信が停止するまでの時間を耐久時間とした。さらに実施例１の振動センサユニット１００の耐久時間を、比較例の振動センサユニット１０００の耐久時間で除した値を耐久性能と定義して比較をおこなった。その結果を図１４に示す。
　図１４に示すように、比較例に係る振動センサユニット１０００と比較して、実施例１に係る振動センサユニット１００の耐久性能は１００倍であった。このように、実施例１によれば、比較例と比べて、振動センサユニット１００の耐久性能が飛躍的に向上した。
　なお、実施例１の振動センサユニット１００の防食に消費された電力は１ｍＷであり、極めて小さな消費電力であった。ここで、消費電力の評価は、耐久性能の評価後の電池１５を使い切るまでの消費電力を計測し、その消費電力と、電池１５の定格の電力量との差分を求めることにより行った。
　（実施例２）
　実施例２として、図４及び図５に示される構成の振動センサユニット２００を作製した。実施例２の振動センサユニット２００は、実施例１の振動センサユニット１００の構成に加えて、筐体１１内に、圧電方式の発電器１６と、整流器１７と、蓄電部としてのコンデンサ１８と、を有する。
　（耐久性能の評価）
　実施例１と同様の方法で、実施例２に係る振動センサユニット２００の耐久性能を評価した。その結果を図１４に示す。
　図１４に示すように、比較例に係る振動センサユニット１０００と比較して、実施例２に係る振動センサユニット２００の耐久性能は１００倍であった。このように、実施例２によれば、比較例と比べて、振動センサユニット２００の耐久性能が飛躍的に向上した。
　また、実施例２の振動センサユニット２００の防食に消費された電力は０ｍＷであり、発電器１６による発電によって、振動センサユニット２００の動作に必要な電力をすべてまかなうことができることが分かった。
　（実施例３）
　実施例３として、図６及び図７に示される構成の振動センサユニット３００を作製した。実施例３の振動センサユニット３００は、実施例１の振動センサユニット１００の構成に加えて、筐体１１内に、整流器１７と、蓄電部としてのコンデンサ１８と、切替スイッチ１９と、を有する。また、電池１５は充電及び放電が可能な二次電池であり、振動センサ１２は発電器としての機能を兼ねる。
　制御部１３の制御下で切替スイッチ１９を切り替えることにより、振動センサユニット３００を動作させる状態と、発電動作を行う状態とを、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように５秒間隔で切り替えた。発電動作を行うときには、振動センサ１２により発電した電荷を、整流器１７を介してコンデンサ１８に蓄電し、更に、コンデンサ１８に蓄電された電荷を電池１５に蓄電した。
　（耐久性能の評価）
　実施例１と同様の方法で、実施例３に係る振動センサユニット３００の耐久性能を評価した。その結果を図１４に示す。
　図１４に示すように、比較例に係る振動センサユニット１０００と比較して、実施例３に係る振動センサユニット３００の耐久性能は１００倍であった。このように、実施例３によれば、比較例と比べて、振動センサユニット３００の耐久性能が飛躍的に向上した。
　また、実施例３の振動センサユニット３００の防食に消費された電力は０ｍＷであり、振動センサ１２による発電によって、振動センサユニット３００の動作に必要な電力をすべてまかなうことができることが分かった。
　（実施例４）
　実施例４として、図９に示される構成の振動センサユニット４００を作製した。実施例４の振動センサユニット４００は、実施例３の振動センサユニット３００の構成に加えて、筐体１１の外表面を被覆する絶縁膜２０を有する。絶縁膜２０は、厚さ１ｍｍのＰＴＦＥ膜とした。
　（耐久性能の評価）
　実施例１と同様の方法で、実施例４に係る振動センサユニット４００の耐久性能を評価した。その結果を図１４に示す。
　図１４に示すように、比較例に係る振動センサユニット１０００と比較して、実施例４に係る振動センサユニット４００の耐久性能は５００倍であった。このように、実施例４によれば、比較例と比べて、振動センサユニット４００の耐久性能が飛躍的に向上した。
　これは、筐体１１が鋳鉄製の支持台３１に接触することにより筐体１１の電荷が支持台３１に漏洩してしまうことを、絶縁膜２０の存在によって十分に抑制できていることを示していると考えられる。
　また、実施例４の振動センサユニット４００の防食に消費された電力は０ｍＷであり、振動センサ１２による発電によって、振動センサユニット４００の動作に必要な電力をすべてまかなうことができることが分かった。
　なお、実施例４では筐体１１の被覆に厚さ１ｍｍのＰＴＦＥ製の絶縁膜２０を用いたが、第４の実施形態における絶縁膜２０は、筐体１１の表面に絶縁性を与えるものであればよく、その他の材料やその他の厚みにしても良い。また、絶縁膜２０の膜厚は、筐体１１の外表面の全面において均一に設定しても良いし、部分的に厚くしても良い。例えば、筐体１１において配管等の設置対象物との接触部位（つまり底部１１ａ）の絶縁膜２０の膜厚を、その他の部位の絶縁膜２０の膜厚よりも厚くすることにより、筐体１１における設置対象物との接触部位と、設置対象物との絶縁をより確実に行うことができる。
　（実施例５）
　実施例５として、図１０乃至図１２に示される構成の振動センサユニット５００を作製した。実施例５の振動センサユニット５００は、実施例３の振動センサユニット３００の構成に加えて、誘電体層２１と金属層２２とを有しており、筐体１１、誘電体層２１及び金属層２２によりコンデンサ２３が構成されている。ただし、コンデンサ１８は有していない。誘電体層２１は、筐体１１の内面に形成された厚さ１ｍｍのＰＴＦＥ層である。金属層２２は、誘電体層２１上に形成された厚さ１ｍｍのステンレス層である。
　（耐久性能の評価）
　実施例１と同様の方法で、実施例５に係る振動センサユニット５００の耐久性能を評価した。その結果を図１４に示す。
　図１４に示すように、比較例に係る振動センサユニット１０００と比較して、実施例５に係る振動センサユニット５００の耐久性能は１００倍であった。このように、実施例５によれば、比較例と比べて、振動センサユニット５００の耐久性能が飛躍的に向上した。
　また、実施例５の振動センサユニット５００の防食に消費された電力は０ｍＷであり、振動センサ１２による発電によって、振動センサユニット５００の動作に必要な電力をすべてまかなうことができることが分かった。
　なお、実施例５では誘電体層２１として厚さ１ｍｍのＰＴＦＥ層を用い、金属層２２として厚さ１ｍｍのステンレス層を用いたが、第５の実施形態における誘電体層２１及び金属層２２の厚さ及び材質は、これらの例に限らない。
　この出願は、２０１２年９月２７日に出願された日本出願特願２０１２－２１５１３０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (12)

  1. 　金属製の筐体と、
    　前記筐体内に配置された振動センサと、
    　電池と、
    　制御部と、
    　を有し、
    　前記制御部は、前記電池から供給される電力を前記筐体に印加することにより前記筐体に電荷を付与し、且つ、前記筐体に印加する電力量の制御を行う振動センサユニット。
  2. 　前記制御部は、前記筐体に対して間欠的に電荷を付与する請求項１に記載の振動センサユニット。
  3. 　前記制御部は、一定時間ごとに前記筐体に対して電荷を付与する請求項２に記載の振動センサユニット。
  4. 　前記筐体の電位を検出する電位検出部を有し、
    　前記制御部は、前記電位検出部による検出結果に応じて、前記筐体の電位が一定範囲内に維持されるように前記筐体に電荷を付与する請求項２に記載の振動センサユニット。
  5. 　振動を電力に変換する発電器を有し、
    　前記制御部は、前記発電器により発電された電力を、前記筐体への電荷の付与、又は、当該制御部の動作に用いる請求項１乃至４の何れか一項に記載の振動センサユニット。
  6. 　前記振動センサは、前記発電器としての機能を兼ねる請求項５に記載の振動センサユニット。
  7. 　前記振動センサの出力を電力として蓄電する蓄電部と、
    　前記振動センサの出力を前記制御部に入力する状態と、前記振動センサの出力を前記蓄電部に入力する状態と、に切り替える切替スイッチと、
    　を有する請求項６に記載の振動センサユニット。
  8. 　前記発電器により発電された電力を蓄電する蓄電部を更に有し、
    　前記発電器により発電された電力を、前記蓄電部を経由して、前記制御部に供給する請求項５又は６に記載の振動センサユニット。
  9. 　前記発電器により発電された電力を蓄電する蓄電部を更に有し、
    　前記蓄電部に蓄電された電力を前記電池に充電する請求項５乃至８の何れか一項に記載の振動センサユニット。
  10. 　前記蓄電部はコンデンサからなる請求項７乃至９の何れか一項に記載の振動センサユニット。
  11. 　前記コンデンサは、
    　前記筐体と、
    　前記筐体の内面又は外面に形成された誘電体と、
    　前記誘電体上に形成された金属材料と、
    　により構成されている請求項１０に記載の振動センサユニット。
  12. 　前記筐体の外表面を被覆する絶縁体を更に有する請求項１乃至１１の何れか一項に記載の振動センサユニット。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160187191A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Lenovo (Beijing) Limited Vibration collector and electronic device
JP2020148675A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社東芝 センサモジュール
JP2021132436A (ja) * 2020-02-18 2021-09-09 株式会社ディスコ 発電機構
JP2023001214A (ja) * 2018-06-12 2023-01-04 下西技研工業株式会社 通信装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6128130B2 (ja) * 2012-09-27 2017-05-17 日本電気株式会社 振動センサユニット
WO2014051030A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 日本電気株式会社 センサ装置、振動検知システム、センサユニット、情報処理装置、振動検知方法、及びプログラム
JPWO2016194375A1 (ja) * 2015-06-02 2018-03-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 橋梁異常検知装置
US10704990B2 (en) * 2018-03-13 2020-07-07 Aktiebolaget Skf Spacer and sensor module for detecting a vibrational behavior of a mechanical component including the spacer
US11495885B2 (en) * 2020-03-26 2022-11-08 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Sensor module
CN112918256A (zh) * 2021-03-31 2021-06-08 江西江铃集团新能源汽车有限公司 一种锂电池组碰撞控制方法及系统

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893850U (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 三菱電機株式会社 貯湯式給湯機の水漏れ検出装置
JPS63184030A (ja) 1986-09-30 1988-07-29 Sanyo Electric Co Ltd 温度検出装置
JPH0634478A (ja) 1992-07-17 1994-02-08 Toshiba Corp 漏水センサ
JPH06173046A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Toshiba Corp 水力機械の防食装置
JPH08166315A (ja) 1994-12-15 1996-06-25 Toshiba Corp 漏水検出装置
JP2005077327A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Osaka Gas Co Ltd 埋設管監視システム
JP2005337808A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Toho Gas Co Ltd 塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法
JP2008203267A (ja) 2008-03-18 2008-09-04 Nsk Ltd センサ付転動装置
JP2011059991A (ja) 2009-09-10 2011-03-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> センサノードチップ
JP2011088542A (ja) 2009-10-22 2011-05-06 Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence 船舶のｕｅｐ低減方法及び装置
JP2011221002A (ja) 2010-03-25 2011-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 振動検出装置、空気圧検出端末および加速度検出システム
JP2012037366A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Tokyo Gas Co Ltd カソード防食管理用プローブの腐食状態監視方法及び監視システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0220650Y2 (ja) * 1984-11-27 1990-06-05
DE69305190T2 (de) * 1992-01-16 1997-03-13 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren und Vorrichtung zur Positionserkennung einer anormalen Stelle einer erdverlegten Rohrleitung
US6530263B1 (en) * 2000-09-29 2003-03-11 Radcom Technologies Ltd Method and system for localizing and correlating leaks in fluid conveying conduits
US6957157B2 (en) * 2002-11-12 2005-10-18 Flow Metrix, Inc. Tracking vibrations in a pipeline network
US20110260865A1 (en) * 2010-04-26 2011-10-27 Sensormatic Electronics, LLC Method for reducing metal detection system false alarms
GB2486687A (en) * 2010-12-20 2012-06-27 Expro North Sea Ltd Impressed current cathodic protection systems and monitoring
JP6128130B2 (ja) * 2012-09-27 2017-05-17 日本電気株式会社 振動センサユニット
WO2014123144A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 日本電気株式会社 振動検知装置
CN205592653U (zh) * 2016-05-11 2016-09-21 上海北泰实业股份有限公司 一种燃气管道泄露智能感应报警装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893850U (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 三菱電機株式会社 貯湯式給湯機の水漏れ検出装置
JPS63184030A (ja) 1986-09-30 1988-07-29 Sanyo Electric Co Ltd 温度検出装置
JPH0634478A (ja) 1992-07-17 1994-02-08 Toshiba Corp 漏水センサ
JPH06173046A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Toshiba Corp 水力機械の防食装置
JPH08166315A (ja) 1994-12-15 1996-06-25 Toshiba Corp 漏水検出装置
JP2005077327A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Osaka Gas Co Ltd 埋設管監視システム
JP2005337808A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Toho Gas Co Ltd 塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法
JP2008203267A (ja) 2008-03-18 2008-09-04 Nsk Ltd センサ付転動装置
JP2011059991A (ja) 2009-09-10 2011-03-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> センサノードチップ
JP2011088542A (ja) 2009-10-22 2011-05-06 Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence 船舶のｕｅｐ低減方法及び装置
JP2011221002A (ja) 2010-03-25 2011-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 振動検出装置、空気圧検出端末および加速度検出システム
JP2012037366A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Tokyo Gas Co Ltd カソード防食管理用プローブの腐食状態監視方法及び監視システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2902754A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160187191A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Lenovo (Beijing) Limited Vibration collector and electronic device
US10101197B2 (en) * 2014-12-30 2018-10-16 Beijing Lenovo Software Ltd. Vibration collector and electronic device
JP2023001214A (ja) * 2018-06-12 2023-01-04 下西技研工業株式会社 通信装置
JP2020148675A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社東芝 センサモジュール
US11474081B2 (en) 2019-03-14 2022-10-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Sensor module
JP2021132436A (ja) * 2020-02-18 2021-09-09 株式会社ディスコ 発電機構
JP7431610B2 (ja) 2020-02-18 2024-02-15 株式会社ディスコ 発電機構

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